Schädliche Wirkung durch Schall |
Beispiele aus Zeitungen | | 70% der Bevölkerung werden durch Lärm des Straßen- oder 55% durch den des Flugverkehrs belästigt | | In dicht besiedelten Gebieten ist das Mortalitätsrisiko (Risiko zu Sterben) aufgrund von lärmbedingtem Herzinfarkt mehr als 100mal größer als für asbestbedingten Krebs und in stark asbestverseuchten Häusern immer noch 10mal größer | | 5 Mill. Arbeitnehmer in Deutschland sind während ihrer Arbeit gesundheitsgefährdendem Lärm von über 85 dB(A) ausgesetzt. Die Folge sind jährlich ca. 3000 anerkannte Fälle der Berufskrankheit "lärmbedingte Schwerhörigkeit" und davon etwa 1000 neue Fälle erstmaliger Entschädigung | | 1/4 der jungen Erwachsenen ist auf Grund ihrer Musikhörgewohnheiten irreversibel hörgeschädigt | | Autounfälle nach Disko-Besuchen sind zu 2/3 Folgen zu lauter Musik während des Besuchs in den Diskotheken und weitaus weniger Folgen von Alkoholkonsum, wie man früher angenommen hatte |
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Was ist Lärm? | | Eine einfache Definition von Lärm ist : ``Lärm ist negativ bewerteter Schall''. Zum Lärm kann man keine physikalische Angabe machen. Lärm ist abhängig von den jeweiligen Einstellungen und von der jeweiligen Situation jedes einzelnen. Von den Menschen wird der Lärm als Geräusche empfunden, die stören, belästigen, gefährden und schädigen. Dabei sind Störung und Belästigung subjektiv , wogegen Gefährdung und Schädigung medizinisch beantwortbar sind. Das Problem beim Lärm ist, daß er weder stinkt noch strahlt und auch keine giftigen Rückstände hinterläßt, also im nachhinein nicht mehr nachvollziehbar ist. Erst spätere Beeinträchtigungen im Innenohr und im Allgemeinzustand von Menschen lassen möglicherweise die Folgen des Lärms erkennen |
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Wie kann man ihn messen? | | Wie im Text schon angegeben, kann man den ``Lärm'' direkt nicht messen, aber man kann einen Richtwert, den Schallpegel ansetzen. Der Schalldruck ist die durch einen Ton hervorgerufene Abweichung des Luftdrucks von dem sonst herrschenden Luftdruck. Dieser physikalisch meßbare Wert ist sehr klein, und es ist deshalb umständlich, mit ihm zu arbeiten. Aus diesem Grunde wird bei der Angabe der Stärke des Schalls der Schalldruck eines Tones mit dem Druck eines gerade noch wahrnehmbaren Tones bei 1 kHz verglichen. Dies nennt man Schalldruckpegel, auch kurz Schallpegel. Er drückt lediglich aus, um wieviel stärker der Schall zum Zeitpunkt der Messung als der gerade noch wahrnehmbare ist. Diese Maßangabe erfolgt in Bel (B) oder B/10 = Dezibel (dB) genannt. Die Größe des Schalldrucks ist u.a. für das Ausmaß von Gehörschäden entscheidend. Da die Dezibelskala logarithmisch ist, entspricht jede Verdoppelung des Schalldrucks einer Schallpegelzunahme um 6 dB. Bei zehnfachem Schalldruck steigt der Schallpegel um 20 dB. Für die Schädigungen des Ohres ist der mit dem Schall auf das Ohr übertragene Energiebetrag, die Schallintensität besonders wichtig. Die Schallenergie ode Schallintensität ist an der Schmerzgrenze (130 dB) zehnbillionenmal größer als an der Hörschwelle. So schädigen z.B. 40 Stunden Arbeit bei 85 dB (Beginn des Risikos für Lärmschwerhörigkeit) pro Woche nicht mehr als 4 Stunden Aufenthalt pro Woche in einer gar nicht so lauten Disko mit 95 dB. In einer lauten Disko mit 105 dB ist diese Schädigungsgrenze bereits nach 24 Minuten erreicht Abb.: Angabe der Schalleistung, des Schalldrucks und des Schallpegels bei unterschiedlichen Alltagsgeräuschen |
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| Grenzwerte in dB | | 0 dB(A) Hörschwelle des menschlichen Ohres | | 60 dB(A) Streßreaktionen im Schlaf | | 90 dB(A) Auftreten von Hörschäden bei längerer Einwirkung | | 130 dB(A) Schmerzgrenze des menschlichen Ohres | | 150 dB(A) führt zu irreparablen Schäden am Innenohr in ca. 1 Sekunde |
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| Zeitdauer des Schalls in Abhängigkeit der Lautstärke | | Ein weiterer Aspekt ist die zeitliche Dynamik des Hörgeschehens, das heißt bei sehr schnellem Anstieg des Schalls und sehr kurzer Zeitdauer wirkt in einem extrem kurzen Zeitraum eine enorme Energie auf das Ohr ein. Das heißt, der Schall erreicht die volle, subjektiv wahrgenommene Lautheit erst nach etwa 200 ms (= 1/5 sec!), so daß kürzere Signale, auch wenn sie hohe Schallpegel haben, als nicht sehr laut empfunden werden, und zwar um so weniger laut, je kürzer sie sind. | | Beispiel: | | Der Knall einer Kinder-Spielzeugpistole, der über 160 dB(A) hat, ist nur einen Bruchteil von Millisekunden lang und wird deshalb als relativ leise empfunden. Trotzdem kommt ihm eine hohe Schädlichkeit für das Ohr zu, die aber durch die subjektive Wahrnehmung nicht realisiert wird. Dieses Phenomen tritt auch bei Zündplättchenpistolen oder nahen Silvesterknaller ein. | | Das Schießen mit einem Gewehr bei der Bundeswehr hat als Spitzenwerte von 160 - 165 dB zur Folge oder Chinaknaller zu Silvester haben Werte von 145-160 dB bei einer Entfernung von 2 Metern |
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Wie kann das Ohr geschädigt werden? | | Anatomie des Ohres |  | | Wenn Lärm oder Hörschall auf das Ohr auftritt, dann bringen die ankommenden Schallwellen das Trommelfell zum Schwingen. Dadurch wird (in der Reihenfolge) der Hammer, Amboß und der Steigbügel bewegt. Hinter dem Steigbügel befindet sich eine Flüssigkeit, welche dann die Impulse des Steigbügels aufnimmt, d.h. der Schall wird durch den Steigbügel (ovales Fenster) auf die Flüssigkeit übertragen und gelangt in Vorhoftreppe . Dort schlängelt sich bis nach ganz oben in die Schnecke und kann durch die Paukentreppe und danach durch das runde Fenster wieder abklingen. Gleichzeitig schwingt bei der jeweiligen richtigen Frequenz (Tonhöhe) ein bestimmter Teil der Basilarmembran. Zwischen Vorhof- und Paukentreppe liegen die Reissnersche und die Basilarmembran. Darin befindet sich das eigentliche Hörorgan, das Cortische Organ. | | Cortisches Organ |  | | Nummer | Bezeichnung | | 1 | Vorhoftreppe | | 2 | Paukentreppe | | 8 | Hörnerv | | 9 | Reissnersche Membran | | 10 | Deckmembran | | 11 | äußeren Haarzellen mit Zilien | | 12 | inneren Haarzellen mit Zilien | | 13 | Basilarmembran |
| | Zum Cortischen Organ gehören Sinneszellen, die Haarzellen, die mit sehr feinen Härchen (Zilien) ausgestattet sind. | | Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme der Zilien in Aufsicht: |  | | Wird die Basilarmembran durch Schallwellen in Schwingungen versetzt, so verschiebt sich die Deckmembran(10) gegenüber der Basilarmembran, die Zilien werden gebogen. Dadurch wird ein elektrochemischer Prozeß in den Sinneszellen ausgelöst, der mit elektrischen Impulsen von den Haarzellen über Nervenzellen (8) an das Hörzentrum im Gehirn führt: Man hört. Die äußeren Haarzellen(12) besitzen eine Verstärkerfunktion, die nicht linear arbeitet, d.h., Schallreize mit niedrigen Pegeln werden mehr verstärkt als Schallreize mit höheren Pegeln, und Schallreize mit hohen Pegeln von über 50 dB werden in den äußeren Haarzellen so gut wie gar nicht mehr verstärkt. Von diesen Schallpegeln an reagieren die inneren Haarzellen unmittelbar. Jede Frequenz löst an einer bestimmten Stelle der Basilarmembran maximale Schwingungen aus, die dann zur Reizung ganz bestimmter Sinneszellen führen, dadurch kann man in bestimmten Bereichen noch sehr gut hören und in anderen nach Hörschädigung nur noch sehr schlecht. |
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Schadensarten im Ohr | | Hauptsächlich werden die Zilien im Ohr geschädigt. Dabei gibt es zeitweilige, aber reversible eingeschränkte Funktionsfähigkeiten der Zilien, d.h. sie werden schlaff, können sich aber wieder regenerieren und irreversible Schädigungen. Die reversiblen Schädigungen der Zilien entstehen bei 85 dB(A) oder kurzer intensiver Belastung durch Lärm und treten durch befristete Vertäubung oder kurzzeitiges Ohrensausen beim Menschen auf. Wenn die Haarzellen keine unmittelbare Blutzufuhr mehr haben, d.h. der Sauerstoffbedarf nicht mehr gedeckt werden kann(Sauerstoffmangel), können irreversible Schäden entstehen. Dies tritt bei hoher Lärmbelästigung, ab 100dB(A) auf und führt bei andauernder Belästigung zu Verkümmerungen der Zilien, die daraufhin absterben. Desweiteren könnten durch den Lärm die Zilien platzen oder sie verschmelzen/ verkleben miteinander. Dies führt alles zu nichtrückgangig machenden Schäden. Eine weitere Art der Schädigung im Ohr sind die Zilienabbrüche. Sie entstehen durch Impulslärm, wie z.B. das Abfeuern von Schußwaffen oder Explosion von Knallkörpern usw. Dies ist viel gefählicher als Dauerlärm, den es treten hierbei irreversibler Schäden auf. Durch hohe Schalldrücke, z.B. Detonationen, können weitere Schäden entstehen: Trommelfellverletzungen und Verschiebungen der Gehörknöchelchen. Bei einem Schallpegeln von 200 dB (Druck von 1 at = 1 bar) wirkt der Schall tödlich, da die Lungenbläßchen im menschlichen Körper platzen. |
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Reaktionen des menschlichen Körpers auf Lärm | | Im Laborexperiment hat man beobachtet, daß Lärm mit einem Pegel von über 90 dB(A) das Nervensystem erregt und dadurch vermehrt die sogenannten Streßhormone Adrenalin und Noradrenalin ausgeschüttet werden. Diese nervöse Erregung und hormonelle Aktivität hat u.a. eine Erhöhung des Blutdrucks, (Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Herzinfakt) eine Erhöhung des Herzzeitvolumens und eine Erhöhung der Menge der Blutfette zur Folge, wie es von typischen Streßreaktionen bekannt ist. Bei Menschen die Lärmpegeln mittlerer Lautstärke (Straßenverkehrslärm) ca. 60 dB(A) ausgesetzt sind, kann man keine direkten Reaktionen beobachten. Jedoch stellte man bei einem Experimenten für 3/4 der beteiligten Personen fest, daß eine Abnahme der Konzentrationsfähigkeit, eine Zunahme von psychischer Anspannung, eine Zunahme des Streßhormons Noradrenalin und eine Veränderung des Blutdruckes erfolgte. Zusätzlich führt die vermehrte Freisetzung von Noradrenalin zu einer Abnahme von Mg-Verbindungen, was wiederrum zu einer Zunahme von Ca-Verbindungen im Herzmuskel führt und dieses dann das Herz schneller altern läßt. Außerdem führt die Abnahme von Mg im Organismus zu einer Zunahme der Lärmempfindlichkeit. In weiteren Untersuchungen zeigte sich, daß bei mittlerem Verkehrslärmpegel von über 65 dB(A) außerhalb der Wohnung das Risiko für Herzinfarkt um 20% und bei über 70 dB(A) um 30% steigt . |
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Lärmbelästigung und ihre Auswirkungen |
Dauerhafter Lärm | | In der Industriegesellschaft gibt es viel Betriebe mit sehr vielen und lauten Maschinen. In solchen Betrieben übersteigt der Lärm den Schallpegel von 85 dB. Wird das Gehör dem über Jahre ohne Schutz ausgesetzt, entwickelt sich eine Lärmschwerhörigkeit, nach der folgenden Abbildung: |  | | Im 1. Jahr versucht sich das Ohr auf den Lärm einzustellen (1 Phase). Ab dem 1.-3. Jahr versucht das Ohr den Lärm zu kompensieren (2 Phase). Hierbei entstehen nur geringe Hörverluste, da das Gehör versucht den Lärm zu tolerieren. Nach 3 bis 5 Arbeitsjahren tritt ein Zusammenbruch des Hörvermögens ein (also verminderte Hörfähigkeit). Nach 15 -20 Jahren setzt eine Sättigung ein, die jedoch nicht wie eine Resistenz gegen die Lärmschwerhörigkeit wirkt, sondern es sind einfach alle Hörzellen, auf denen der Schall wirkte, tot (da sie nicht nachwachsen). | | Auch die Leistungseffizienz bei größeren Schallpegeln läßt nach, wie man in der folgenden Tabelle ablesen kann: | | Schallpegel | Erholungszeiten* | Leistungseffizienz * | | laut, ca 75 dB(A) | 19 | 8 | | leise, ca. 40 dB(A) | 16 | 13 |
| | *: Erholungszeiten im Büro in min bei 8 Std. Arbeitszeit | | *: Leistungseffizienz bei Verwaltungsaufgaben (Quotient aus Ertrag und Zeitaufwand) |
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Schädlicher Einfluß von Musik | | Nun soll der schädliche Einfluß von Musik auf das Hörvermögen am Beispiel von Untersuchungen in einer Disco betrachtet werden. Eine Untersuchungen, die mittels eines Fragebogen durchgeführt worde, zeigte daß Musik eines der häufigsten Hobby's und eins der lautesten Hobby's ist. |
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Disco Besuche | | Der mittlere Schallpegel in Discotheken und in Konzerten liegt bei 103 dB, wobei der maximale Wert zwischen 125 dB und 135 dB (an den Lautsprechern) liegt. Zum Vergleich: auf der Love Parade wurden am Straßenrand max. 105 dB(A) gemessen. Das bedeutet, wenn man sich 1 Stunde bei 103 dB aufhält, gleicht das einem Aufenthalt von 64 Stunden bei 85 dB (ISO-Standardwert), d.h. einem 4 stündiger Aufenthalt in einer Disco entspicht einer Schalldosis von 6 Wochen Arbeitsplatzlärm bei 8 Stunden pro Tag und 85 dB |
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Untersuchung durch Hoffmann | | Hoffmanns Untersuchungen zeigen, daß es keinen signifikanten Unterschied zwischen häufigen Discobesuchern und Nicht-Discobesuchern gibt, wie seine Abbildung zeigt. |  | | Nun stellte sich Hoffman die Frage: Warum nicht? | | Seine eigenen gefundenen Antworten lauteten: | | durch kurze Pausen (Toilette, frische Luft) kann sich das Ohr erholen | | durch Tanzen wird der Kreislauf aktiviert, somit auch die bessere Versorgung des Innenohres | | denkbar ist noch ein Schutzmechanismus des Innenohres, da die hohen Schallwerte von den Personen erwartet werden |
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Untersuchung Disco Besuche nach BZgA |  | | Nach den Untersuchungen der BZgA ergibt sich ein ganz anderes Ergebnis. An der Tabelle (Abb. BZgA) kann man dies deutlich erkennen. Hierzu ein Beispiel. Bei einem 10 stündigen Besuch pro Woche mit Musik von 110 dB(A) haben nach 5 Jahren 92% der Jugendlichen eine Hörminderung von 10 dB unter Ihnen sind 37%, die Hörminderung von 30dB und mehr haben. Daraus kann man Schlußfolgern, daß 55% (37%-92%) Menschen zwischen 10 dB und 30dB hörgemindert sind. |
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